Модели систем: статические, динамические, концептуальные и др

(топологические, формализованные (процедуры формализации моделей систем), информационные, логико-лингвистические, семантические, теоретико-множественные)

Модель — это упрощенное подобие объекта, которое воспроизводит интересующие нас свойства и характеристики объекта-оригинала.

Пример: Модель «черного ящика» - модель системы, представляющая собой структуру с известными выходными и входными параметрами и неизвестным внутренним устройством.

Статические модели инвариантны относительно времени. Они служат для описания процессов и явлений, независящих от времени.

Пример: Глобус.

Динамические модели служат для описания изменения процессов и объектов во времени.

Пример: Звёздное небо в Планетарии.

Концептуальная модель - абстрактная модель, определяющая структуру моделируемой системы, свойства её элементов и причинно-следственные связи, присущие системе и существенные для достижения цели моделирования.

Пример: Архитектура информационной системы предприятия.

Топологические модели позволяют представлять систему в виде графов.

Пример: Диаграмма связей (структура системы), диаграмма состояний (взаимосвязи различных состояний системы с вероятностями их возникновения) и т.п.

Формализация - отображение системы с помощью символов какого-либо формального языка.

Процедура формализации включает:
1) введение терминов исходных понятий, а также терминов основных отношений между этими понятиями,
2) введение переменных и правил построения на их основе соответствующих формул,
3) введение исходных доказуемых формул (аксиом),
4) введение правил логического вывода, позволяющих из аксиом получать производные от них доказуемые формулы (теоремы).

Пример: Дифференциальные уравнения, блок-схемы, передаточные функции, графы и др.

Информационная модель - совокупность информации, характеризующей существенные свойства и состояния системы, а также связь с внешним миром, позволяет путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния системы.

Информационные модели делятся на описательные (созданные на естественном языке) и формальные (созданные на формальном языке: формулы, таблицы, графы, карты, схемы и т.д.).

Пример: Информационная модель предприятия, модель базы данных

Логико-лингвистическая модель - модель, в которой представление знаний основано на учете объектов предметной области, отношений между ними и использовании лингвистических средств.

Пример: семантические сети и сети фреймов.

Семантическая модель - представление понятий в виде графа, в вершинах которого расположены понятия, в терминальных вершинах - элементарные понятия, а дуги представляют отношения между понятиями.

Пример: семантическая сеть (способ представления знаний в виде ориентированного графа, в котором вершины соответствуют семантическим единицам языка или речи, а дуги - свойствам или отношениям между ними).

Теоретико-множественные модели включают три первичные категории:
множество базовых элементов системы,
множество отношений этих элементов,
множество свойств элементов системы.

На основе первичных категорий формируются вторичные:
множество всех возможных структур системы,
множество всех возможных функций системы,
множество всех возможных оценок качества системы (эффективность и др.).

Пример: CMDB, CI (см. ITIL).